电阻率法在区分堤坝隐患中的作用

在明确堤坝介质所具有的地球物理前提的基础上，利用电阻率法区分堤坝中不同性质的隐患，确定引起堤坝渗漏的地质原因和坝体内隐患的存在部位．通常隐患处介质和非隐患处介质电性差异不大，为提高电阻率法的探测效果，采用反射系数Ｋ法对ρｓ 资料进行解释，能进一步提高堤坝隐患探测的分辨能力，为堤坝隐患的治理提供可靠的地质依据，从而开拓了电阻率法的应用领域，为防洪减灾提供科学依据     

柴油污染土电阻率与热阻率的相关关系

电阻率与热阻率是土体的基本参数,分别采用四电极方法和非稳态探针方法对不同状态下试样的电阻率与热阻率进行了测试,并对相同状态下2者之间的相关关系进行研究.结果表明,在相同含水率时,不同含油率污染试样的电阻率、热阻率与水饱和度之间具有相似的相关关系,随着水饱和度的增大,电阻率、热阻率均呈幂函数关系减小.以未污染土体的电阻率、热阻率和水饱和度为基数,污染土体的电阻率与水饱和度、热阻率与水饱和度之间均可建立线性相关关系.同时,分析了未污染土体的电阻率与热阻率之间的相关关系,2者之间的相关系数可由与颗粒含量有关的参数F来线性表示.     

电渗法中含水率和电势梯度对土体电阻率的影响

采用Miller Soil Box方法分别测定同一压力状态、同一温度下3种不同土样的电阻率,分析了含水率和电势梯度对土体电阻率的影响,拟合出土体电阻率的计算公式.结果表明:土体电阻率与含水率有很大关系,大致以液限为分界,当含水率大于液限时,土体电阻率较小,且随含水率变化较小;当含水率小于液限时,土体电阻率较大,且随含水率减小而急剧增大.对于一定含水率的土体,土体电阻率随电势梯度的增大而减小.     

土体加、卸载土工参数的区别

围绕卸荷问题研究了卸载土体抗剪强度、静止土压力系数及回弹模量等的变化规律,并就土体加、卸载状态的区别进行了分析,意在强调加、卸载土工参数的选取应有所不同.     

土层动剪应力的粘弹性模型研究

运用粘弹性模型理论揭示了土体动力参数都可以通过做土工实验得到的静力参数表示,说明了土层动剪应力可以通过计算得到其解析解.     

基于均匀化方法的土工格栅等效本构关系研究

土工格栅在岩土、交通、水利等工程中发挥着重要作用.将土工格栅与土看做一种广义复合材料,选取恰当的代表单胞,采用基于周期结构多尺度渐近分析的均匀化技术,建立了预测弹性等效本构参数的数值计算模型.利用该模型,可方便合理地考虑各组分材料性质、尺寸对宏观等效弹性参数的影响,从而为土工格栅等效弹性参数的试验研究及土工格栅的设计提供有益的理论参考,其思路也可推广于格栅与土体宏观等效蠕变本构特性的预测.     

土工格栅加筋路堤的三维有限元分析

运用通用有限元程序ANSYS ,对软弱地基上路堤加筋的作用和效果进行了三维有限元分析 .计算中采用DP模型模拟土体的材料非线性 ,采用面—面接触单元考虑筋土界面的状态非线性 ,并采用薄膜单元来模拟土工格栅 .通过对相关参数的敏感性分析 ,证明了土工格栅模量对加筋效果有显著影响 ,并且加筋位置靠近路堤底部时更能发挥加筋性能 ;证明了在土体发生显著侧向变形时土工格栅能够发挥抗拉效果 ,从而限制土体侧向变形和路堤外侧土体的隆起 ,达到减小沉降和不均匀沉降的效果 .研究成果对软弱地基路堤加筋处理和新老路基结合部处理均有借鉴意义     

土工格栅在板桩码头工程中的应用

基于土工原理,提出了一种计算土工格栅复合土体强度指标的分析方法.针对板桩码头工程,在板桩墙后采用以土工格栅为筋材的复合土体进行回填,按照该计算方法确定复合土体的强度,并据此对板桩码头结构进行受力分析.结果表明:在板桩墙后的回填土体中加入土工格栅可以提高复合土体的强度,减小回填土体对板桩墙的主动土压力作用,从而优化板桩码头结构,降低工程造价.实际工程应用表明,在板桩码头板桩墙后采用土工格栅加筋回填土,对减少墙后土压力具有良好的效果.     

土壤交流电阻率与其化学风化程度的关系

利用交流电桥研究了含水率和电流频率对土体电阻率的影响,并探讨电阻率与土体的化学风化指数CWI的关系.试验结果表明,土样的电阻率随着含水率和电流频率的增加而减小;当含水率低时,随着含水率的增加,电阻率快速降低;当含水率高时,随着含水率的增加,电阻率的降幅较小;而电流频率引起的降幅较小;基于风化程度与电阻率正相关的观点,建立了电阻率与化学风化指数的关系式,并给出了拟合参数的计算方法;拟合公式预测的化学风化指数值与实测数值基本吻合,可为风化程度的评价提供参考依据.     

HDPE土工格栅加筋土结构的筋材长期强度研究

土工格栅筋材长期强度是加筋土结构设计中的重要参数,其受土工格栅在施工及其使用过程中的施工损伤、蠕变和生物化学侵蚀等因素的影响.为了确定高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅筋材在加筋土结构使用过程中的长期强度,进行了相关室内外试验研究,分析了土工格栅在土体介质和空气介质中的拉伸强度及拉伸速率对其强度特性的影响,计算了5种不同级配填料介质中土工格栅施工损伤折减系数,确定了典型土工格栅的蠕变试验方法及蠕变折减系数,探讨了土工格栅的老化折减系数.     

用强度折减有限元法分析土坡稳定问题

采用土工有限元软件Plaxis8．1研究了强度折减有限元法分析土坡稳定的若干问题，着重讨论了土体参数选用及计算域范围和土体本构参数对该法求土坡安全系数的影响。     

综合多维物探技术在岩溶堤防查漏中的应用研究

以岩石岭水库总干渠三门头段渗漏调查为依托,考虑到渠道处于岩溶发育区,提出采用并行电法多维成像和地质雷达相结合的技术手段查明隐患的原因及分布.在分析综合物探技术探查可行性的基础之上,基于并行电法技术可快速收录海量的地电数据体,为堤身二维渗漏探测和堤底隐伏缺陷提供数据支撑,结合雷达映像图可有效识别出溶洞的发育特征.现场应用表明,不同高程的二维电阻率图像反映出堤身渗漏隐患体的范围及埋深,并勾勒出隐患区在堤身上的空间连通性;并行电法的三维成果揭示出溶洞在渠底的立体结构形态,有效避开了常规伪三维电法布置的复杂问题;地质雷达法能有效高分辨识别出溶洞发育的范围;成果有效揭示了三门头段堤坝渗漏主要与该段存在隐伏型充填溶洞有关,并且溶洞在堤底以及堤坝上下游已形成渗漏通道.采用并行电法多维成像技术和地质雷达可有效查明岩溶区堤坝渗漏的病症,为堤防隐患的有的放矢治理提供依据.     

基于PFC-CFD的土体管涌数值模拟研究

堤防工程在高水头作用下的管涌、流土现象是岩土工程中很常见的一类自然灾害,广受社会关注.为研究堤坝土体管涌破坏现象的发展过程,采用颗粒流(PFC)和计算流体力学方法(CFD),基于南京长江大堤管涌案例,建立了土体管涌数值模型,研究了管涌渗透流体变化规律,分析了土体孔隙度及位移随管涌发展的变化趋势.研究结果表明:基于PFC-CFD的方法能够较好地模拟堤坝管涌现象,随着管涌的发展,渗透流速不断扩大,水压力和压力梯度分布发生改变,导致土体颗粒流失量不断增加,堤坝位移增大并存在更进一步破坏的可能.研究结果可为管涌过程细观数值模拟提供参考.     

土工格栅加筋边坡稳定分析

从土工格栅加固土体的机理入手,采用加拿大著名岩土工程软件Geostuido进行数值模拟分析,讨论了土工格栅的长度、刚度、竖向间距、铺设方式等参数对加筋边坡的稳定性和永久变形等的影响,得到土工格栅在加筋边坡中的一些重要影响因素以及对应的敏感性,从而为加筋边坡的设计提供参考依据。     

高密度电法的延时性勘探研究

描述了高密度电阻率法延时性勘探的基本思想,对矿山排土场进行高密度电阻率法延时性的实际勘探.对比高密度电阻率法延时性勘探的成果资料,对电阻率随时间的变化进行工程与环境解释.结果表明高密度电阻率法延时性勘探对于解决未饱和区域水的流动、水位的变化、化学污染物的扩张和堤坝的渗漏等具有较高的准确性.     

堤坝隐患检测试验研究

根据对堤坝隐患检测的实践和效果，从堤坝外在条件和内部结构特点，联系隐患自身性质，探讨了利用地质雷达（GPR）和瑞利波探测隐患的原理、方法和效果。试验表明，这两种方法相结合，可互补各自测试方法的不足，较有效、快速地检测堤坝中的裂缝、孔穴、软弱夹层等隐患。     

含水率及孔隙率对黏性土电阻率影响的试验研究——以桂林红黏土、粉质黏土为例

为获得土体电阻率与含水率及孔隙率之间的定量关系,以桂林红黏土、粉质黏土为研究对象,通过更严格的单因素控制试验,在保持其他各因素不变的情况下,探讨两种土体的电阻率随含水率（保持土体类型、孔隙率不变）、孔隙率（保持土体类型、含水率不变）的变化规律,并引入能够综合反映含水率和孔隙率变化的土体体积含水率,探讨电阻率与体积含水率间的确定性关系及经验公式。试验结果表明：孔隙率一定时（含水率一定时）,两种土体电阻率与含水率（孔隙率）之间均呈幂函数关系。两种土体电阻率均随含水率的增加先剧烈减小,而后逐渐变缓;均随孔隙率的增加而增加。两种土体电阻率均随体积含水率的增大而减小,红黏土电阻率与体积含水率间呈幂函数关系,粉质黏土电阻率与体积含水率间呈线性关系,基于体积含水率得到的两种土体电阻率经验公式相关性较高,可应用于红黏土、粉质黏土地区的岩土工程实践。     

土工格室加筋砂土试验颗粒流分析

为了进一步分析土工格室在土体中的加筋作用,以高强土工格室作为研究对象,采用室内3轴试验和颗粒流模拟的方法,研究土工格室加筋砂土的特性,并通过3维颗粒流分析程序(three dimension particle flow code, PFC~(3D))模拟加筋砂土在不同工况下的应力-应变特性、接触力分布情况、位移场分布规律等.结果表明,用PFC~(3D)能够较好地模拟加筋砂土的应力-应变特性;随着土工格室焊距的增大,加筋砂土模型的承载力也增大;土工格室的高度越高,加筋砂土的承载力越大;随着围压的升高加筋砂土的承载力也增大.最后,分析了在荷载作用下的加筋砂土的位移情况,得出在土工格室中间及其影响区域内土体颗粒在位移方向排列比较集中和整齐,且土体颗粒基本上沿着主应力方向,在土工格室影响区域外围向外扩散.     

堤坝防渗加固技术研究

堤坝安全监测是保证大坝安全运行的重要技术之一,本文简述了几种常用的堤坝隐患探测技术,并结合堤坝潜在的隐患和现场的工况条件,对实际常用的防渗加固措施进行了介绍。     

土工格栅加筋高路堤边坡稳定性的弹塑性有限元分析

在研究路堤填土施工过程和土体的非线性应力应变关系的基础上, 建立了土工格栅加筋高路堤边坡的有限元分析模型, 并利用该模型对土工格栅加筋高路堤边坡的受力情况、位移和破坏机理进行研究, 分析土工格栅的长度、刚度以及铺设间距等参数对路堤变形的影响. 实验结果表明, 选择模量高, 延伸率适宜的土工格栅对减少路堤侧向位移和提高高路堤的稳定性具有明显效果;随着路堤填土高度的增加, 每层土工格栅所受拉力的最大峰值逐渐移向路堤内部;土工格栅所受的拉力从下往上逐渐减小, 最大拉力出现在堤底第2层上;当路堤边坡较陡时(坡率为1:m, m≤1.0), 土工格栅的加筋长度宜取5.5～8 m;土工格栅的铺设间距宜为60 cm.